Вулканизм на Земле

Содержание

1. Ведение 2

2. Общее представление о вулканизме. 3

3. Типы вулканов, состав лав, классификация по характеру извержения. 4

4. Строение вулкана. 10

5. Поствулканические явления. 12

6. Изученность и проблемы дальнейших исследований вулканов Кавказа. 14

7. Заключение. 15

8. Список литературы. 17

ВВЕДЕНИЕ

Вулканическая деятельность, относящаяся к ряду наиболее грозных явлений природы, часто приносит огромные бедствия людям, народному хозяйству. Необходимо иметь в виду, что, хотя не все действующие вулканы вызывают несчастья, тем не менее, каждый из них может быть в той или иной степени источником негативных событий. Извержения вулканов бывают различной силы, однако к катастрофическим относятся только те, которые сопровождаются гибелью людей и материальных ценностей.

Изучение этого вопроса актуально, так как роль вулканов велика во всех процессах, происходящих на нашей планете. Важно рассмотрение вулканизма как космическое явление, его решающее влияние на формирование географической оболочки в процессе ее эволюции.

В этой работе хочу показать глобальность данного процесса, причины и последствия воздействия вулканизма на географическую оболочку. Сейчас выдвигаются новые гипотезы влияния вулканов на геологическую историю и происхождение жизни на Земле.

Мне хотелось бы побывать рядом с извергающимся вулканом, чтобы почувствовать, насколько сильны силы природы Земли. Для каждого географа главным источником знаний должны быть экспедиции и исследования, наблюдения анализ происходящих явлений, изучение разнообразия Земли только по книгам и картинкам недостаточно.

ГЛАВА I. Общее представление о вулканизме.

Вулканизм является внешней, так называемой эффузивной формой магнетизма – процесса, связанного с движением магмы из недр Земли к ее поверхностям. На глубине от 50 до 350 км, в толще нашей планеты образуются очаги расплавленного вещества – магмы. По участкам дробления и разломов земной коры, магма поднимается и изливается на поверхность в виде лавы (лава отличается от магмы тем, что она почти не содержит летучих компонентов, которые при падении давления отделяются от магмы и уходят в атмосферу). При излиянии магмы на поверхность образуются вулканы.

Вулканизм охватывает все явления, связанные с извержением магмы на поверхность. Когда магма находится в глубине земной коры под большим давлением, то все ее газовые компоненты остаются в растворенном состоянии. По мере продвижения магмы к поверхности давление уменьшается, газы начинают выделяться, в результате изливающаяся на поверхность магма существенно отличается от изначальной. Чтобы подчеркнуть это отличие, магму, излившуюся на поверхность, называют лавой. Процесс извержения называется эруптивной деятельностью.

Извержения вулканов протекают неодинаково, в зависимости от состава продуктов извержения. В одних случаях извержения протекают спокойно, газы выделяются без крупных взрывов и жидкая лава свободно изливается на поверхность. В других случаях извержения бывают очень бурные, сопровождаются мощными газовыми взрывами и выжиманием или излиянием относительно вязкой лавы. Извержения некоторых вулканов лавы. Извержения некоторых вулканов заключается только в грандиозных взрывах, вследствие чего образуются колоссальные тучи газа и паров воды, насыщенных лавой, поднимающиеся на огромную высоту.

В местах извержения возникают лавовые покровы, потоки, вулканы-горы, сложенные лавами и их распыленными частицами – пирокластами. По содержанию главной составляющей – оксида кремния магмы и образованные ими вулканические пароды – вулканиты делят на ультраосновные (оксид кремния менее 40 %), основные (40-52%), средние (50-65%), кислые (65-75%). Наиболее распространена основная или базальтовая магма.

ГЛАВА II. Типы вулканов, состав лав, классификация по характеру извержения.

Классификация вулканов основывается главным образом на характере их извержений и на строение вулканических аппаратов. Характер извержения определяется составом лавы, степенью ее вязкости и подвижности, температурой, количеством содержащихся в ней газов. В вулканических извержениях проявляются три процесса:

1. эффузивный - излияние лавы и растекание ее по земной поверхности;

эксплозивный (взрывной) – взрыв и выброс большого количества пирокластического материала (твердых продуктов извержения);

2. экструзивный – выжимание, или выдавливание, магматического вещества на поверхность в жидком или твердом состоянии.

В результате этого многие вулканы характеризуются смешанным типом извержения – эксплозивно-эффузным, экструзивно-эксплозивным, а иногда один тип извержения сменяется другим во времени.

Среди вулканических извержений выделяются следующие:

1. извержения центрального типа;

2. трещинные;

3. ареальные.

Вулканы центрального типа.

Это самый распространенный тип эффузивного магнетизма. Он имеет форму, близкую к округлой, и представлен конусами, щитами, куполами.

На вершине располагается обычно чашеобразное или воронкообразное углубление, называемое кратером (греч. «кратер» - чаша). От кратера в глубину земной коры идет магмаподводящий канал, или жерло вулкана, имеющий трубообразную форму, по которому магма из глубинного очага поднимается к поверхности. Среди вулканов центрального типа выделяются полигенные, образовавшиеся в результате многократных извержений, и моногенные – один раз проявившие свою деятельность.

Полигенные вулканы.

К ним относится большинство вулканов мира. Единая и общепринятая классификация полигенных вулканов отсутствует. Различные типы извержений обозначают по названию известных вулканов, в которых тот или иной процесс проявляется наиболее характерно.

Эффузивные, или лавовые вулканы.

Преобладающим процессом в этих вулканах является эффузия, или излияние лавы на поверхность и движение ее в виде потоков по склонам вулканической горы. В качестве примера такого характера извержения можно привести вулканы Гавайских островов, Самоа, Исландии и др.

Гавайский тип.

Гавайи образованы слившимися вершинами пяти вулканов, из которых четыре действовали в историческое время.

Эффузивно-подводные.

Извержения являются самыми многочисленными и наименее изученными. Они также приурочены к рифтовым структурам, отличаются господством базальтовых лав. На дне океана при глубине 2 км и более давление воды настолько велико, что взрыв не происходит, а значит и пирокластов не возникает. Под давлением воды даже жидкая базальтовая лава растекается, образует короткие куполообразные тела или узкие и длинные потоки, покрытые с поверхности стекловатой коркой. Отличительной чертой подводных вулканов, находящихся на больших глубинах, является обильное выделение гидротерм, содержащих высокое количество меди, свинца, цинка и других цветных металлов.

Смешанные эксплозивно-эффузивные (газово-взрывные лавовые) вулканы.

Примерами таких вулканов могут быть: Этна высочайший вулкан Европы (более 3263 м), расположенный на острове Сицилия; Везувий (высотой около 1200 м), расположенный близ Неаполя; Стромболи и Вулкано из группы Липарских островов в Мессинском проливе. Многие вулканы Камчатки, Курильских и Японских островов, и западной части Кардильерского подвижного пояса относят к этой же категории. Лавы данных вулканов различны – от основных (базальтовых), андезито-базальтовых, андезитовых до кислых (липаровых). Среди них условно выделяются несколько типов.

Стромболианский тип.

Характерен для вулкана Стромболи, поднимающегося в Средиземном море до 900 м. Лава этого вулкана главным образом базальтового состава, но более низкотемпературная (1000-1100°), чем лава вулканов Гавайских островов, поэтому менее подвижна и насыщена газами. Извержения происходят ритмично через определенные промежутки времени – от несколько минут до часа. Газовые взрывы выбрасывают на относительно не большую высоту, раскаленную лаву, которая выпадает затем на склоны вулкана в виде спирально завитых бомб и шлака (пористые, пузыристые куски лавы). Характерно, что пепла выбрасывается очень мало. Вулканический аппарат конусовидной формы состоит из слоев шлака и застывшей лавы. К этому же типу относится такой известный вулкан как Исалько.

Этно-везувеанский (вулканский) тип.

Для многих вулканов этого типа характерны различные лавы, чаще всего средние андезитовые и даже липаритовые, обладающие относительно большой вязкостью, малой подвижностью и насыщенностью газами. Температура их от 8000° до 10000°, иногда больше. Извержения таких вулканов происходят с большими взрывами, выбрасывающими большое количество лавы, рассеивающейся в атмосфере и выпадающей на склоны вулканической горы и на смежные участки в виде вулканического пепла, песка, лапилей и бомб. Лава, вытекая из кратера, медленно движется в виде отдельных потоков. Скорость движения этих потоков относительно не большая. Длина лавовых потоков относительно не большая: от первых километров до 15, максимум до 30 км. Особенность вулканов подобного типа – наличие побочных, или паразитических, вулканов, располагающихся на склонах основного вулкана ниже его кратера. Одним из ярчайших примеров данного типа является вулкан Этна.

Вулканы эксплозивные (газово-взрывные) и экструзивно-эксплозивные.

К этой категории относятся многие вулканы, в которых преобладающее значение имеют крупные газово-взрывные процессы с выбросом большого количества твердых продуктов извержения, почти без излияния лав (или ограниченных размерах). Такой характер извержения связан с составом лав, их вязкостью, относительно малой подвижностью и большой насыщенностью газами. В ряде вулканов одновременно наблюдаются газово-взрывные и экструзивные процессы, выражающиеся в выжимании вязкой лавы и образовании куполов и обелисков, возвышающихся над кратером.

Пелейский тип.

Особенно ярко проявился в вулкане Мон-Пеле на о. Мартиника, входящем в группу Малых Антильских островов. Лава этого вулкана преимущественно средняя, андезитовая, отличается большой вязкостью и насыщена газами. Застывая, она образует в жерле вулкана твердую пробку, препятствующую свободному выбросу газа, который накапливается под ней, создает очень большие давления. Лава выжимается в виде обелисков, Купалов. Извержения происходят как сильные взрывы. Возникают огромные облака газов, перенасыщенные лавой. Эти раскаленные (с температурой выше 700-800) газово-пепловые лавины не поднимаются высоко, а скатываются с большой скоростью по склонам вулкана и уничтожают на своем пути все живое.

Кракатауский тип.

Выделен по названию вулкана Кракатау, расположенного в Западном проливе между Явой и Суматрой. Этот остров представляет собой три сросшихся вулканических конуса. Наиболее древний из них, Раката, сложен базальтами, а два других, более молодых, - андезитами. Эти три слившихся вулкана располагаются в древней обширной подводной кальдере, образовавшейся в доисторическое время. До 1883 г. в течение 20 лет Кракатау не проявлял активной деятельности. В 1883 г. произошло одно из крупнейших катастрофических извержений.

Катмайский тип.

Его выделяют по названию одного из крупных вулканов Аляски, близ основания, которого в 1912 г. произошло крупное газово-взрывное извержение и направленный выброс лавин, или потоков, горячей газово-пирокластической смеси. Пирокластический материал имел кислый риолитовый или андезито-риолитовый состав. Эта раскаленная газово-пепловая смесь заполнила на протяжении 23 км глубокую воду, расположенную к северо-западу от подножия горы Катмай. На месте прежней долины образовалась плоская равнина шириной около 4 км. Из заполнившего ее потока многие годы наблюдались массовые выделения высокотемпературных фумарол, что послужило основанием называть ее «Долиной десяти тысяч дымов».

Моногенные вулканы

Маарский тип.

Этот тип объединяет лишь единожды извергающиеся вулканы, ныне потухшие эксплозивные вулканы. В рельефе они представлены плоскими блюдцеобразными котлованами, обрамленными невысокими валами. В составе валов присутствуют как вулканические шлаки, так и обломки невулканических пород, слагающих данную территорию. В вертикальном разрезе кратер имеет вид воронки, которая в нижней части соединяется с трубообразным жерлом, или трубкой взрыва. К ним относятся вулканы центрального типа, образовавшиеся при однократном извержении. Эта газово-взрывные извержения, иногда сопровождающиеся эффузивными или экструзивными процессами. В результате на поверхности образуются небольшие шлаковые или шлаково-лавовые конусы (высотой от десятков до первых сотен метров) с блюдцеобразным или чашеобразным кратерным углублением. Такие многочисленные моногенные вулканы наблюдаются в большом количестве на склонах или у подножия крупных полигенных вулканов. К моногенным формам относятся также газово-взрывные воронки с подводящим трубообразным каналам (жерловиной). Они образованы одним газовым взрывом большой силы. К особой категории относятся алмазоносные трубки. Широкой известностью пользуются трубки взрыва в Южной Африке, называемые диатремами (греч, «диа» - через, «трэма» - отверстие»). В составе этой породы присутствуют ультраосновные породы – гранатсодержащие перидотиты (пироп-спутник алмаза), характерные для верхней мантии земли. Это указывает на подкровное образование магмы и быстрый ее подъем к поверхности, сопровождающийся газовыми взрывами.

Трещинные извержения.

Они приурочены к крупным разломам и трещинам в земной коре, играющим роль магмавыводящих каналов. Извержение, особенно в ранние фазы, может происходить вдоль трещины или отдельных участков. В последующем по линии разлома или трещины возникают группы сближенных вулканических центров. Излившаяся основная лава после застывания образует базальтовые покровы различных размеров с почти горизонтальной поверхностью. Трещинные излияния широко распространены на склонах крупных вулканов. Они же, по-видимому, широко развиты в пределах разломов Восточно-Тихоокеанского поднятия и в других подвижных зонах мирового океана. Особенно значительные трещинные излияния были в прошлые геологические периоды, когда образовались мощные лавовые покровы.

продолжение